Механика, молекулярная физика и термодинамика: Лекционные демонстрации по физике

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

═════════════════════════════════════════════════════

 2Лекционные демонстрации по физике

 4Часть I. МЕХАНИКА, МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА

 4И ТЕРМОДИНАМИКА

Методическое руководство для преподавателей

Новосибирск

1998

.

Настоящее издание содержит описания лекционных опытов, иллюстрации к ним и методические рекомендации.

Данная работа адресована лекторам,  читающим курс общей физики во втузах,  аспирантам кафедр физики, ассистентам - демонстраторам опытов.

Составитель 1 , 0 канд.физ.-мат.наук, доц.

Рецензенты: 1 , 0 канд.физ.-мат.наук, доц.,

 1 , 0 канд.физ.-мат.наук, доц.

Работа подготовлена на кафедре прикладной и теоретической физики

Новосибирский государственный технический университет, 1998 г.

.

 2Оглавление

Стр.

Введение...................................................     5

I. Механика................................................     7

I.I. Независимость движений по вертикали и по горизонтали при свободном падении тел..............     7

I.2. Инерция гири.......................................     7

I.3. Выдергивание скатерти..............................     9

I.4. Движение центра масс...............................     9

I.5. Движение тела по мертвой петле.....................    10

I.6. Законы Ньютона.....................................    10

I.6.I. Демонстрация второго закона Ньютона.........    11

I.6.2. Демонстрация третьего закона Ньютона........    12

I.7. Центробежная сила..................................    12

I.8. Маятник Фуко.......................................    13

I.9. Сила Кориолиса.....................................    14

I.10. Закон сохранения импульса..........................    14

I.11. Сохранение импульса при расталкивании шаров пружиной...........................................    14

I.12. Упругий удар.......................................    14

I.13. Упругий удар шаров.................................    15

I.14. Неупругий удар.....................................    16

I.15. Неупругий удар шаров...............................    16

I.I6. Реактивная тележка.................................    16

I.I7. Векторная модель момента силы и момента импульса...........................................    17

I.I8. Маятник Обербека...................................    18

3

.

Стр.

I.I9. Демонстрация закона сохранения момента импульса с помощью скамьи Жуковского........................    19

I.20. Скатывание цилиндров с наклонной плоскости.........    20

I.21. "Послушная" и "непослушная" катушки................    21

I.22. Маятник Максвелла..................................    22

I.23. Свободные оси вращения.............................    22

I.24. Вращение рамки с грузами...........................    23

I.25. Гироскопический эффект "Волчок"....................    24

I.26. Гироскопический эффект. Велосипедное колесо........    25

I.27. Гироскоп на шарнирном подвесе......................    25

I.28. Гироскоп, подвешенный на нитях.....................    26

2. Молекулярная физика и термодинамика.....................    26

2.I. Доска Гальтона.....................................    26

2.2. Внутреннее трение в газах..........................    27

2.3. Фазовый переход жидкий кристалл-изотропная жидкость...........................................    28

2.4. Охлаждение при адиабатическом расширении...........    30

2.5. Критическое состояние..............................    31

2.6. Кипение при охлаждении.............................    32

2.7. Дифракция паров аммиака в воздухе..................    32

Литература.................................................    33

4

.

 2Введение

Курс общей физики, читаемый на младших курсах высших технических заведений,  является преимущественно экспериментальным. Лекционные демонстрации  представляют  собой  неотъемлемую органическую составляющую этого курса.

Кроме непосредственно  лекционных  демонстрационных  опытов на лекциях могут  быть  использованы  плакаты,  слайды,  видеозаписи, компьютеры. Однако во всех тех случаях,  когда рассматриваемое явление возможно  продемонстрировать  непосредственно  в  лекционном опыте, ему следует отдать предпочтение.

Лекционные демонстрации активизируют  познавательную  деятельность студентов,  вызывают интерес,  воздействуя как на умственную деятельность, так и на воображение.

Для того  чтобы применение лекционных демонстраций было наиболее эффективным, они должны удовлетворять следующим требованиям: